(57)【要約】  蛍光体が含有され、発光素子を封止する封止部が容易に形成でき、かつ色むらの少ない発光装置を提供する。  発光装置１は、発光素子２が搭載される配線基板４と、蛍光体が含有され、発光素子２を封止する封止部５と、封止部５上に設けられ、発光素子２からの光を拡散する粒状体を含有した光拡散部７と、封止部５の天面を除く周囲面に設けられ、発光素子２からの光を反射する光反射部６を備えている。光拡散部７は、主材である透明媒体に拡散材として二酸化シリコーンを含有したものである。また、光反射部６は、主材である透明媒体に反射材として二酸化チタンを含有したものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が基体上に搭載され、前記発光素子を封止する封止部に蛍光体が含有された発光装置において、
前記封止部上には、前記発光素子からの光を拡散する粒状体を含有した光拡散部が設けられ、
前記封止部は、前記発光素子の直上方向の厚みより側面方向の厚みの方が厚く形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記発光素子は青色光を発光する素子である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記光拡散部は、主材である透明媒体に拡散材として二酸化シリコーンを含有したものである請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記封止部には、天面を除く周囲面に、前記発光素子からの光を反射する光反射部が設けられており、
前記光反射部は、主材である透明媒体と反射材として二酸化チタンとを有している請求項１から３のいずれか一つに記載の発光装置。
【請求項５】
前記封止材は、組成式が、−（ＲｎＳｉＯ(4-n)/2）ｍ−（但し、式中Ｒはアルキル基であり、ｎ＝１，ｍは整数である。）で表される樹脂である請求項１に記載の発光装置。
【請求項６】
前記封止部に含有され、青色光により励起されてオレンジ色光を発光する蛍光体と、
前記封止部に含有され、前記青色光と前記オレンジ色光との混色光を調整する調整材として、赤色光を発光する蛍光体とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項７】
前記オレンジ色光を発光する蛍光体は、（Ｂａ、Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ、Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ、Ｅｕ２＋、Ｙｂ）ＯＳｉＯ２、Ｓｒ３ＳｉＯ５：Ｅｕ２＋、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ、Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｙ３（Ａｌ、Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋のいずれかまたはこれらの組み合わせた蛍光体である請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記赤色光を発光する蛍光体は、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋いずれかまたはこれらの組み合わせた蛍光体である請求項６または７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記封止部は第１封止部と第２封止部とを含み、
前記第１封止部には、当該第１封止部より内側からの内側光に励起され、当該内側光と隣接する主波長を有する光を発光する蛍光体が含有され、
前記第１封止部より外側に位置する前記第２封止部には、前記第１封止部に含有された蛍光体より発光波長が長く、前記内側光に励起されると共に、前記内側光の長波長部分と前記第１封止部からの光の短波長部分とが重なる範囲の波長に励起される蛍光体が含有されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記発光素子は、青色光を発光するものであり、
前記第１封止部は、前記発光素子からの青色光を受けて緑色光を発光するものであり、
前記第２封止部は、前記青色光と前記緑色光とを受けて赤色光を発光するものである請求項９に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を封止する封止部に蛍光体が含有された発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子を封止する封止部に蛍光体を含有させた発光装置が知られている。蛍光体は、発光素子からの光により励起されて波長変換した光を発する。外部への光は、発光素子からの光と、蛍光体により波長変換された光とが混色したものとなる。従って、蛍光体を封止部へ含有させることで、発光素子が発する光と異なる所望の光を得ることができる。【０００３】
このような封止部に蛍光体を含有した発光装置として特許文献１の半導体発光装置が知られている。この特許文献１に記載の半導体発光装置は、サブマウント素子の上にフリップチップ型の発光素子を導通搭載するとともに、この発光素子を波長変換用の蛍光物質を含有した樹脂のパッケージによって封止し、発光素子の外郭面からのパッケージの厚さを発光方向の全方位でほぼ等しくすることで、発光素子の発光方向の全方位に対して蛍光物質による波長変換度を均一化することができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１３５８６１号公報
【特許文献２】特開２００７−２８８１２５号公報
【特許文献３】特開２００８−１６６７８２号公報
【特許文献４】特開２００８−２３９６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の半導体発光装置は、パッケージの厚みを発光素子の外郭面から発光方向の全方位でほぼ等しくするために、パッケージの全ての角部を円弧面としているので、パッケージの成型が困難となることが想定される。【０００６】
従って、色むらが少ない発光装置を、より容易な構成で得るような技術が望まれている。【０００７】
そこで本発明は、蛍光体が含有され、発光素子を封止する封止部が容易に形成でき、かつ色むらが少ない発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発光装置は、発光素子が基体上に搭載され、前記発光素子を封止する封止部に蛍光体が含有された発光装置において、前記封止部上には、前記発光素子からの光を拡散する粒状体を含有した光拡散部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の発光装置は、封止部上に光拡散部が設けられていることで、発光素子からの光が光拡散部により拡散して色むらを緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る発光装置を示す平面図
【図２】図１に示す発光装置のＡ−Ａ線断面図
【図３】図１に示す発光装置の底面図
【図４】発光素子を示す断面図
【図５】発光素子を示す平面図
【図６】発光素子とツェナーダイオードとの接続を示す回路図
【図７】（ａ）〜（ｄ）は図１に示す発光装置の製造方法の各工程を示す図
【図８】（ａ）〜（ｄ）は図１に示す発光装置の製造方法の各工程を示す図
【図９】（ａ）および（ｂ）は図１に示す発光装置の製造方法の各工程を示す図
【図１０】図２に示す発光装置の使用状態を説明するための図
【図１１】アンバー色を説明するためのｘｙ色度表
【図１２】オレンジ色蛍光体に赤色蛍光体を混合させたときの色度を示すｘｙ色度表の一部拡大図
【図１３】オレンジ色蛍光体に赤色蛍光体を混合させたときの色度を示すｘｙ色度表の一部拡大図
【図１４】ｘｙ色度図
【図１５】実施の形態２に係る発光装置を示す平面図
【図１６】図１５に示す発光装置のＡ−Ａ線断面図
【図１７】実施の形態２に係るカラー液晶パネルを説明するための概略図
【図１８】（ａ）〜（ｄ）は図１５に示す発光装置の製造方法の各工程を示す図
【図１９】（ａ）〜（ｄ）は図１５に示す発光装置の製造方法の各工程を示す図
【図２０】（ａ）〜（ｅ）は図１５に示す発光装置の製造方法の各工程を示す図
【図２１】図１５に示す発光装置の発光波長とカラーフィルタの透過波長との関係を示すグラフ
【図２２】実施の形態３に係る発光装置の平面図
【図２３】図２２に示す発光装置の断面図
【図２４】図２２に示す発光装置の回路図
【図２５】図２２に示す発光装置に用いられる発光素子の断面図
【図２６】図２２に示す発光装置に用いられる発光素子の平面図
【図２７】発光装置の各工程を示す図
【図２８】実施の形態４に係る発光装置を示す平面図
【図２９】図２８に示す発光装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本願のある実施形態は、発光素子が基体上に搭載され、発光素子を封止する封止部に蛍光体が含有された発光装置において、封止部上には、発光素子からの光を拡散する粒状体を含有した光拡散部が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
上記実施形態によれば、蛍光体を含有する封止部の厚みが発光素子の直上方向と側面方向とで異なっていても、封止部上に光拡散部が設けられていることで、発光素子からの光が光拡散部により拡散するので、色むらを緩和することができる。
【００１３】
好適な実施形態では、光拡散部は、主材である透明媒体に拡散材として二酸化シリコーンを含有したものであることを特徴としたものである。
【００１４】
上記実施形態によれば、透明媒体に二酸化シリコーンを拡散材として含有させることで、透明媒体を発光素子からの光を拡散する光拡散部として機能させることができる。
【００１５】
別の好適な実施形態は、封止部には、天面を除く周囲面に、発光素子からの光を反射する光反射部が設けられていることを特徴としたものである。
【００１６】
上記実施形態によれば、光反射部が封止部の天面を除く周囲面に設けられていることで、周囲面に向かう光が直上方向へ反射するので、直上方向の輝度を向上させることができると共に、封止部の天面から出射する光が光拡散部により拡散されるので、封止部の天面全体を色むらの少ない発光面とすることができる。
【００１７】
また他の好適な実施形態は、光反射部は、主材である透明媒体に反射材として二酸化チタンを含有したものであることを特徴としたものである。
【００１８】
上記実施形態によれば、透明媒体に二酸化チタンを反射材として含有させることで、透明媒体を発光素子からの光を反射する光反射部として機能させることができる。
【００１９】
さらに別の好適な実施形態は、封止部は、発光素子の直上方向の厚みより側面方向の厚みの方が厚く形成されていることを特徴としたものである。
【００２０】
上記実施形態によれば、封止部を、発光素子の直上方向の厚みを一定とすると、側面方向の厚みが厚くなれば、封止部の天面の広さが広くなる、従って、発光面となる封止部の天面の面積を広く確保することができることにより、光拡散部からの光束をより高いものとすることができるので、明るい発光装置とすることができる。
【００２１】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る発光装置を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る発光装置を示す平面図、図２は図１に示す発光装置のＡ−Ａ線断面図、図３は図１に示す発光装置の底面図、図４は発光素子を示す断面図、図５は発光素子を示す平面図、図６は、発光素子とツェナーダイオードとの接続を示す回路図である。
【００２２】
図１から図３に示すように、発光装置１は、発光素子２と、ツェナーダイオード３と、配線基板４と、封止部５と、光反射部６と、光拡散部７とを備えたＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。発光装置１は、約２ｍｍ×１．６ｍｍの矩形状で、厚みが約０．７５ｍｍに形成されている。
【００２３】
発光素子２は、フリップチップタイプの発光ダイオードで、基板２１と、ｎ型層２２と、活性層２３と、ｐ型層２４と、ｎ側電極２５と、ｐ側電極２６とを備えている。
【００２４】
基板２１は、ｎ型層２２、活性層２３、およびｐ型層２４から形成された半導体層を保持する役目を負う。材質としては、絶縁性のサファイアを用いることができる。しかし、発光効率や発光する部分が窒化ガリウム（ＧａＮ）を母材とすることから、ｎ型層２２と基板２１との界面での光の反射を少なくするために発光層と同等の屈折率を有するＧａＮやＳｉＣ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＮを用いるのが好適である。
【００２５】
発光層となるｎ型層２２と活性層２３とｐ型層２４は基板２１上に順次積層される。これらの発光層の材質は、窒化ガリウム系化合物であれば好ましい。具体的には、それぞれ、ｎ型層２２をＧａＮ、活性層２３をＩｎＧａＮ、ｐ型層２４をＧａＮとするなどである。なお、ｎ型層２２やｐ型層２４としては、ＡｌＧａＮやＩｎＧａＮを用いることもできる。また、ｎ型層２２と基板２１との間に、ＧａＮやＩｎＧａＮで形成したバッファ層を形成することも可能である。更に、例えば、活性層２３は、ＩｎＧａＮとＧａＮとを交互に積層した多層構造（量子井戸構造）とすることもできる。
【００２６】
ｎ側電極２５は、基板２１上に積層したｎ型層２２と活性層２３とｐ型層２４の一部から、活性層２３とｐ型層２４を除去し、ｎ型層２２を露出させ、この露出させたｎ型層２２上に形成されている。なお、基板を導電性部材にした場合は、基板まで露出させ基板上に直接ｎ側電極を形成することもできる。
【００２７】
ｐ側電極２６は、ｐ型層２４上に形成されている。つまり、活性層２３とｐ型層２４を除去し、ｎ型層２２を露出させることで、発光層とｐ側電極２６およびｎ側電極２５とは基板２１に対して同じ側の面に形成される。
【００２８】
ｐ側電極２６は発光層で発した光を基板２１の側に反射するために反射率の高いＡｇやＡｌ、Ｒｈ等により形成された電極である。
【００２９】
ｐ型層２４とｐ側電極２６の接触抵抗を小さくするためにｐ型層２４とｐ側電極２６の間にＰｔやＮｉ、Ｃｏ、ＩＴＯ等の電極層を形成するのが望ましい。また、ｎ側電極２５はＡｌやＴｉ等により形成することができる。ｐ側電極２６およびｎ側電極２５の表面には接着強度を高めるためにＡｕやＡｌを用いることが望ましい。これらの電極は真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などによって、形成することができる。
【００３０】
発光素子２のサイズについては、光量を大きくするために、全面積が広い方がよく、好ましくは一辺が６００μｍ以上であることが望ましい。
【００３１】
なお、発光素子２として、フリップチップタイプについて詳細を説明したが、他のタイプの発光素子でも用いることができる。
【００３２】
ツェナーダイオード３は、過度な電圧が発光素子２に印加しないよう、図６に示すように、発光素子２と逆極性にして並列接続されることで保護素子として機能するものである。ツェナーダイオード３は、ｎ型のシリコーン基板の一部にｐ型の半導体領域を設けることで形成されている。本実施の形態では、保護素子としてツェナーダイオード３としているが、単にダイオードとしたり、コンデンサ、抵抗、またはバリスタとしたりすることができる。
【００３３】
配線基板４は、絶縁基板４１に配線パターン４２が形成された基体として機能するプリント配線基板である。配線パターン４２は、搭載面側に形成された表面電極４２ａと、搭載面とは反対側となる面に形成された底面電極４２ｂと、表面電極４２ａおよび底面電極４２ｂを接続するスルーホール電極４２ｃとを備えている。絶縁基板４１は、ガラスエポキシ樹脂、ＢＴレジン（ビスマレイミドトリアジン樹脂系の熱硬化樹脂）、またはセラミック（アルミナ、窒化アルミ）基板とすることができる。
【００３４】
封止部５は、発光素子２の周囲全体およびツェナーダイオード３の周囲全体に形成されている。封止部５は、発光素子２の直上方向の厚みより側面方向の厚みの方が厚く形成されている。封止部５は、樹脂もしくはガラスといった主材である透明媒体中に無機若しくは有機の蛍光体の粒状体を分散させたものである。例えば、発光素子２が青色を発光し、発光装置１自体の発光色を白色とする場合は、発光素子２からの青色の光を受けて励起され、黄色に波長を変換して放出する蛍光体を採用する。このような蛍光体材料としては、希土類ドープ窒化物系、または希土類ドープ酸化物系の蛍光体が好ましい。より具体的には、希土類ドープアルカリ土類金属硫化物、希土類ドープガーネットの(Ｙ・Ｓｍ)3(Ａｌ・Ｇａ)5Ｏ12：Ｃｅや（Ｙ0.39Ｇｄ0.57Ｃｅ0.03Ｓｍ0.01）3Ａｌ5Ｏ12、希土類ドープアルカリ土類金属オルソ珪酸塩、希土類ドープチオガレート、希土類ドープアルミン酸塩等が好適である。また、珪酸塩蛍光体（Ｓｒ1-a1-b2-xＢａalＣａb2Ｅｕx）2ＳｉＯ4やアルファサイアロン（α−ｓｉａｌｏｎ:Ｅｕ）Ｍｘ(Ｓｉ，Ａｌ)12(Ｏ，Ｎ)16を黄色発光の蛍光体材料として用いても良い。
【００３５】
透明媒体としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂及びフッ素樹脂を主成分とする樹脂や、ゾルゲル法で作製されるガラス材料を用いることもできる。ガラス材料は硬化反応温度が摂氏２００度程度のものもあり、バンプや電極各部に用いる材料の耐熱性を考慮しても好適な材料と言える。
【００３６】
光反射部６は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などの樹脂もしくはガラスといった主材である透明媒体中に発光素子２からの光を反射する粒状体を分散させたものである。光反射部６は、発光素子２およびツェナーダイオード３を封止する封止部５の天面を除く周囲面を囲うように形成されている。
【００３７】
この光反射部６は、光を反射する粒状体である反射材として酸化チタンの粒子と分散剤とを液状樹脂に含有させたものを硬化させることで形成することができる。光反射部６を、粉体状の酸化チタンと分散剤とを液状樹脂に含有させたものを硬化させて形成することで、絶縁性を保ちつつ、反射機能を備えたものとすることができる。また、光反射部６を形成する際に、流動性を高めることを目的として、液状樹脂にチキソトロピー付与剤を添加してもよい。チキソトロピー付与剤としては、例えば、微粉末シリカ等が使用できる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、反射材として酸化チタンを使用しているが、酸化アルミや二酸化ケイ素、窒化ホウ素なども反射材として使用することが可能である。つまり、反射材は、絶縁性を有すると共に、反射機能を有する金属酸化物であれば、使用することが可能である。
【００３９】
本実施の形態では、酸化チタンを含有させることで、光を遮蔽性と、反射性とを兼ね備える光反射部６としているが、樹脂にＳｉＯ2を添加したり、他の金属酸化物を樹脂に混ぜたりして反射部としたりすることが可能である。
【００４０】
光拡散部７は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などの樹脂もしくはガラスといった主材である透明媒体中に発光素子２からの光を拡散する粒状体を分散させたものである。光拡散部７は、封止部５と光反射部６とを含む天面全体に形成されている。発光素子２からの光を拡散する粒状体は、ＳｉＯ2の粒子が使用できる。
【００４１】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法について、図７から図９に基づいて説明する。図７〜図９は、図１に示す発光装置の製造方法の各工程を示す図である。なお、図７（ａ）から図９（ａ）においては、１個分の発光装置のみ図示している。
【００４２】
発光装置１を多数個取りするために、配線基板４が縦列および横列に連続的に並ぶ基板材１０を準備する（図７（ａ）参照）。この基板材１０に形成された表面電極４２ａに、発光素子２およびツェナーダイオード３を順次搭載する（図７（ｂ）参照）。
【００４３】
次に、発光素子２およびツェナーダイオード３を封止する封止部５となる蛍光体層１１を形成する。この封止部５は、印刷法により形成すると時間が短く容易である。印刷法により封止部５を形成するときには、発光素子２とツェナーダイオード３との位置が開口した印刷版１２を被せ、蛍光体を含有した樹脂またはガラスといった透明媒体を印刷版１２の開口部分に充填して硬化させる（図７（ｃ）参照）。
【００４４】
蛍光体層１１が硬化すると、蛍光体層１１の天面を平坦面とするために研磨機３０にて研磨する（図７（ｄ））。次に、光反射部６を形成するために蛍光体層１１を切削する。蛍光体層１１を切削する位置は、発光素子２とツェナーダイオード３との間と、印刷版１２（図７（ｃ）参照）により端面となった発光素子２側の側面およびツェナーダイオード３側の側面である。これらの位置に対して蛍光体層１１の天面から配線基板４の搭載面に至るまで切削機３１により切削する（図８（ａ）参照）。この切削により発光素子２とツェナーダイオード３との間に溝が形成され、蛍光体層１１の両側面は平坦面となり、蛍光体層１１が封止部５となる。
【００４５】
次に、封止部５上を含む全体に印刷版１３を被せ、発光素子２からの光を反射する粒状体を分散させた樹脂またはガラスを充填して硬化させ反射層１４を形成する（図８（ｂ）参照）。
【００４６】
そして、封止部５が露出するまで反射層１４全体を研磨機３０にて研磨する。封止部５の天面が露出するまで反射層１４が研磨されることで、反射層１４の残余が光反射部６となる（図８（ｃ））。予め、発光素子２とツェナーダイオード３との間に溝を形成しておくことで、発光素子２の周囲全体を囲う光反射部６を形成することができるので、発光素子２から側方へ出射する光がツェナーダイオード３により邪魔されることなく光反射部６により反射させることができる。
【００４７】
次に、研磨した封止部５および光反射部６を含む全体が開口した印刷版１５を被せ、発光素子２からの光を反射する粒状体を分散させた樹脂またはガラスを充填して光拡散層１６を形成する（図８（ｄ）参照）。
【００４８】
次に、光拡散層１６の天面を研磨機３０にて研磨して平坦面とすることで光拡散層１６が光拡散部７となる（図９（ａ））。そして、ダイサー３２にて基板材１０を縦方向および横方向に切断して個片とする（図９（ｂ）参照）。このように作製することで、図１から図３に示す発光装置１を得ることができる。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る発光装置の使用状態について、図１から図３と、更に図１０に基づいて説明する。図１０は、図２に示す発光装置の使用状態を説明するための図である。
【００５０】
まず底面電極４２ｂから電圧を印加することで、スルーホール電極４２ｃおよび表面電極４２ａを介して発光素子２に電源が供給され、発光素子２が点灯する。
【００５１】
発光素子２からの青色光は、図１０に示すように、発光素子２の直上方向Ｆ１へ進む光の他に側面方向Ｆ２へ向かう光がある。直上方向Ｆ１への光は短い距離で光拡散部７へ到達する。側面方向Ｆ２への光は光反射部６で反射して光拡散部７へ到達する。従って、光反射部６へ反射して折り返すので封止部５内を進行する距離が長くなる。
【００５２】
また、封止部５は直上方向Ｆ１より側面方向Ｆ２の方が長く形成されているので、光反射部６に反射する光は、封止部５内を進行する距離が更に長くなる。封止部５を形成する透明媒体には、発光素子２からの青色光により励起され、波長変換することで黄色に発光する蛍光体が含有されているので、封止部５内を進行する距離が長ければ長いほど、蛍光体により発光が強くなるので黄色の度合いが強くなる。従って、封止部５と光拡散部７との境界面では、発光素子２の真上を中心として周囲へ向かうほど、黄色の度合いが強くなる色むらが発生する。
【００５３】
しかし、本実施の形態に係る発光装置１では、封止部５上に光拡散部７が設けられているので、発光素子２からの光が光拡散部７により拡散して色むらを緩和することができる。従って、色むらが少ない発光装置１とすることができる。例えば、発光素子２からの光取り出し効率を向上させるために封止部の天面に微小凹凸構造を形成することがある。封止部の天面を微小凹凸面とすることで、発光素子２が封止部の出射面となる天面での全反射を少なくすることができる。しかし、微小凹凸面は拡散性が低く、色むらがそのまま出射面にあらわれる。従って、蛍光体による色むらの緩和には、拡散材を含有した光拡散部７を封止部５上に形成するのが望ましい。
【００５４】
また、封止部５は直上方向Ｆ１より側面方向Ｆ２の方が長く形成されていることにより、封止部５の天面を広く確保することができるので、高い光束を得ることができる。
【００５５】
−実施例１−
本実施の形態に係る発光装置１を作製して光束を測定した。以下の表１にその結果を示す。なお、封止部５において、発光素子２の直上方向の厚みＤと、発光素子２の側面方向の厚みＷをそれぞれ変更したもので、発明品１〜４は厚みＤより厚みＷの方が厚くしたものである。比較のために、厚みＤより厚みＷの方を薄くした比較品１，２も作製して光束を測定した。
【００５６】
比較品１，２および発明品１〜４は、発光素子２を封止する封止部の厚み以外は同じである。使用した発光素子２は、一辺が０．８ｍｍの正方形状をしたもので、測定条件は、投入電力２００ｍＡ、パルス幅５５ｍｓｅｃで積分球にて全光束を測定した。
【００５７】
【表１】
2011021402.tif 000003
【００５８】
表１からもわかるように、発光素子２の側面方向の厚みＷに対する発光素子２の直上方向の厚みＤの比率が、１．４３倍〜３．９５倍である発明品１〜４は、０．６０倍、０．９７倍の比較品と比較して、明らかに光束が向上している。特に、比較品１と発明品３，４とでは、同じ輝度の発光素子２でも、光束が約２０％向上していることがわかる。
【００５９】
（実施の形態１の変形例）
蛍光体は、発光素子からの光により励起されて波長変換された光を発する。外部への光は、発光素子からの光と、蛍光体により波長変換された光とが混色したものとなる。従って、蛍光体を封止部へ含有させることで、発光素子が発する光と異なる所望の光を得ることができる。
【００６０】
例えば、特許文献２に記載の発光装置は、青色光を放射するＬＥＤチップ（発光素子）を、黄色系蛍光体と赤色蛍光体とを透明樹脂に混合・分散させた蛍光体層により覆うことで白色発光を得るものである。
【００６１】
ところで、車両のウインカーや電光掲示板などにはアンバー（琥珀）色の発光装置が使用される。アンバー色を発光する発光装置では、青色光を発光する発光素子とオレンジ色光を発光する蛍光体との組み合わせが用いられる。このアンバー色は、図１４に示すｘｙ色度図で、例えば、（ｘ，ｙ）が、（０．５０９，０．４０８）、（０．５０９，０．４９）、（０．５９１，０．４０８）で囲まれる範囲（図中、三角形の範囲Ｓ１で示す。）で表すことができる。
【００６２】
しかし、発光素子による青色光や、蛍光体によるオレンジ色光は、発光素子や蛍光体の個体差によりばらつきが生じるので、例えば、発光素子による青色光と、蛍光体によるオレンジ色光との混色が点Ｄ１で示される色度であった場合に、オレンジ色光を発光する蛍光体の含有濃度で調整しようとしても、ｘｙ色度図上、矢印Ｆ方向にしか移動できないため演色性のよいアンバー色が得られない。
【００６３】
そこで実施の形態１の変形例として、演色性のよいアンバー色が得られる発光装置を提供することを目的として、発光素子が青色光を発光するものとした。
【００６４】
以下に上述の実施の形態１とは異なっている点を説明し、同じ点は省略する。
【００６５】
封止部５には、発光素子２の周囲全体およびツェナーダイオード３の周囲全体に形成されている。封止部５は、発光素子２の天面方向の厚みより側面方向の厚みの方が厚く形成されている。封止部５には、樹脂もしくはガラスといった主材である透明媒体中に、発光素子２からの青色光により励起され、オレンジ色光を発光する蛍光体（以下、オレンジ色蛍光体と称す。）が含有させたものである。この封止部５には、色度の調整材として、発光素子２からの青色光により励起されて、赤色光を発光する蛍光体（以下、赤色蛍光体と称す。）を分散させた状態で含有させている。
【００６６】
オレンジ色蛍光体としては、（Ｂａ、Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ、Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ、Ｅｕ２＋、Ｙｂ）ＯＳｉＯ２、Ｓｒ３ＳｉＯ５：Ｅｕ２＋、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ、Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｙ３（Ａｌ、Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋のいずれかまたはこれらの組み合わせとすることができる。これらのオレンジ色蛍光体は、主波長が５５５〜６００ｎｍの範囲に含まれるオレンジ色光を発光する。
【００６７】
また、封止部５に赤色蛍光体を含有させる場合には、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋のいずれかまたはこれらの組み合わせとすることができる。これらの赤色蛍光体は、主波長が６１０〜６７０ｎｍの範囲に含まれる赤色光を発光する。
【００６８】
印刷法により封止部５を形成するときには、発光素子２とツェナーダイオード３との位置が開口した印刷版１２を被せ、オレンジ色蛍光体を含有した樹脂またはガラスといった透明媒体に、オレンジ色蛍光体に対して分量を調整した赤色蛍光体を含有させた後、印刷版１２の開口部分に充填して硬化させる（図７（ｃ）参照）。
【００６９】
次に、本変形例に係る発光装置の使用状態および各蛍光体の配合の調整方法について、更に図１１から図１３に基づいて説明する。図１１は、アンバー色を説明するためのｘｙ色度表である。図１２および図１３は、オレンジ色蛍光体に赤色蛍光体を混合させたときの色度を示すｘｙ色度表の一部拡大図である。
【００７０】
なお、封止部５に含有される蛍光体としては、オレンジ色蛍光体と、赤色蛍光体との２種類が含有されている。オレンジ色光蛍光体としては、発光の主波長が５８０〜５９０ｎｍである（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、または（Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋のシリケート系の蛍光体を使用している。また、赤色蛍光体としては、発光の主波長が６４０〜６６０ｎｍである（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋を使用している。また、発光素子２は、４２５〜４７５ｎｍを主波長とするものである。
【００７１】
まず底面電極４２ｂから電圧を印加することで、スルーホール電極４２ｃおよび表面電極４２ａを介して発光素子２に電源が供給され、発光素子２が点灯する。
【００７２】
発光素子２からの青色光は、外部へ直接進行する光と、光反射部６で反射して進む光となる。封止部５では、青色光がこの封止部５に含有されたオレンジ色蛍光体を励起すると共に、赤色蛍光体を励起する。
【００７３】
例えば、アンバー色は、図１１のｘｙ色度表で、（ｘ，ｙ）が、（０．５０９，０．４０８）、（０．５０９，０．４９）、（０．５９１，０．４０８）で囲まれた範囲（図中、三角形の範囲Ｓ１で示す。）や、（ｘ，ｙ）が、（０．６０３，０．３９７）、（０．５３２，０．４６７）、（０．５２２，０．４６）、（０．５８９，０．３９３）で囲まれた範囲（図中、矩形の範囲Ｓ２で示す。）としたときに、オレンジ色蛍光体による発光の色度は、図１２に示すように、点Ｄ１１で示される位置となる。つまり、点Ｄ１１は、三角形の範囲Ｓ１には含まれ、赤色と緑色を結ぶ線上ほぼ中心に位置する。しかし、点Ｄ１１は、矩形の範囲Ｓ２においては中心より少し緑色側に寄ったところに位置している。従って、所望するアンバー色が矩形の範囲Ｓ２である場合には、発光素子２のばらつきや、オレンジ色蛍光体のばらつきにより、緑方向に外れてしまうことがある。そこで、十分なマージンを確保すると共に、より演色性のよい色とするために、アンバー色の色度が矩形の範囲Ｓ２の中心に位置するように調整する。
【００７４】
ここで、オレンジ色蛍光体に対する調整材として、表２に示すように赤色蛍光体の配合比を増やす調整を行うと、発光装置１の発光色の色度が、図１２に示すように点Ｄ１２（配合比９：１）、点Ｄ１３（配合比３：１）のように赤色方向へ移動する。オレンジ色蛍光体と赤色蛍光体との配合比を３：１としたときの点Ｄ１３が矩形の範囲Ｓ２の中心に最も近く位置させることができる。そして、配合比を１：１としたときには、既に矩形の範囲Ｓ２の中心を超えてしまい、赤色蛍光体を添加し過ぎていることがわかる。
【００７５】
【表２】
2011021402.tif 000004
【００７６】
オレンジ色蛍光体として使用している蛍光体を、（Ｂａ、Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ、Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋のいずれかとした場合には、発光強度が高いので発光効率という面では優れているものの、高温または高湿の環境下においては発光輝度が徐々に低下するという問題が発生する。そこで、オレンジ色蛍光体として、例えば、発光の主波長が５５５〜５８０ｎｍで、耐候性が高い、（Ｓｒ、Ｅｕ２＋、Ｙｂ）ＯＳｉＯ２、またはＳｒ３ＳｉＯ５：Ｅｕ２＋の蛍光体を使用する。
【００７７】
すると、図１３および表３に示すように、オレンジ色蛍光体による発光の色度は、点Ｄ２１で示される位置となり、色度は矩形の範囲Ｓ２だけでなく、三角形の範囲Ｓ１からも大きく外れる。そこで、オレンジ色蛍光体に対する調整材として、赤色蛍光体の配合比を増やす調整を行う。点Ｄ２３（配合比３：１）で三角形の範囲Ｓ１内へ入り、点２４（配合比１：１）としたときに、三角形の範囲Ｓ１内でなく、矩形の範囲Ｓ２の中心に最も近く位置させることができる。
【００７８】
【表３】
2011021402.tif 000005
【００７９】
以上のように本変形例に係る発光装置１では、オレンジ色蛍光体だけでは調整できないところを、赤色蛍光体を、調整材として封止部５に含有させることで、細やかな色度の調整が可能となる。
【００８０】
なお、本変形例では、オレンジ色蛍光体や赤色蛍光体を一種類のみを封止部５に含有させた場合を説明しているが、２種類以上を組み合わせても、同様にアンバー色を調整することができる。
【００８１】
また、オレンジ色蛍光体、赤色蛍光体のいずれも発光素子２からの青色光に励起されて発光するものであるが、発光素子が紫外線を発光するものとしてもよい。その場合には、赤色蛍光体を紫外線により励起されて発光するものとし、更に紫外線により青色光を発光する蛍光体を封止部５に含有させうるか、または封止部５内に封止層を設けて含有させるようにしてもよい。
【００８２】
更に、本変形例では、オレンジ色蛍光体の他、赤色蛍光体が同じ封止部５に含有されているが、それぞれ含有される封止層を分け、封止部を複数層で構成してもよい。その場合には、蛍光体の発光波長を、発光素子２を中心として外側へ向かうに従って短くなるようにするのが望ましい。つまり。オレンジ色光蛍光体と赤色蛍光体とでは、赤色蛍光体が内側、オレンジ色蛍光体が外側とするのが望ましい。
【００８３】
（実施の形態２）
実施の形態２は、主波長が隣接する発光色の重複範囲を低減することで、カラーフィルタの分光特性を優れたものとすることができる発光装置およびこれを用いたカラー液晶装置に関するものである。
【００８４】
まず、本実施の形態の関連技術についてに説明する。
【００８５】
特許文献３に記載の発光装置は、上部波長変換物質層に含有される蛍光体が、下部波長変換物質層に含有される赤色光に波長変換する蛍光体より短波長に変換する緑色光へ波長変換するものであるため、緑色光を発光する蛍光体は、下部波長変換物質層からの赤色光に影響を与えることなく、かつ緑色光を損失なく発光することができる。
【００８６】
しかし、発光素子からの青色光や、下部波長変換物質層により波長変換された赤色光、上部波長変換層により波長変換された緑色光は、主波長をピークとして短波長方向および長波長方向へ、山の裾野が広がるように強度が減衰する特性を有しているため、例えば、主波長が隣接する発光素子からの青色光と上部波長変換層からの緑色光とでは、その中間波長で重なる部分ができ、発光強度が大きくなってしまい不都合となることがある。
【００８７】
それは、特許文献３に記載の発光装置を、薄型テレビなどで使用されるカラーフィルタを備えたカラー液晶装置のバックライトの光源として用いた場合である。カラーフィルタは単一波長のみを透過させるのが理想的ではあるが、主波長をピークとして短波長方向および長波長方向へ、山の裾野が広がるように減衰する透過特性を有しているため、緑色フィルタが透過させる光は、上部波長変換層からの緑色光だけでなく、発光素子からの青色光の長波長部分も透過させてしまう。従って、緑色光の短波長部分と青色光の長波長部分とが混在した強度で、緑色フィルタを透過すると、他の色とのバランスが悪化し、色合いが悪い映像となってしまうおそれがある。
【００８８】
つまり、特許文献３に記載の発光装置では、所定色の光を透過させるカラーフィルタに対して、その色の発光色より短い波長の発光色が悪影響を及ぼしてしまうという問題が発
生する。
【００８９】
そこで本願発明者らは、主波長が隣接する発光色の重複範囲を低減させると、カラーフィルタの分光特性を優れたものとすることができることに想到し、本実施の形態に至った。
【００９０】
ある好適な実施形態は、発光素子が基体上に搭載され、発光素子を中心に順次覆う２以上の封止部が設けられた発光装置において、２以上の封止部のうちの第１封止部には、当該第１封止部より内側からの内側光に励起され、当該内側光と隣接する主波長を有する光を発光する蛍光体が含有され、第１封止部より外側に位置する第２封止部には、第１封止部に含有された蛍光体より発光波長が長く、内側光に励起されると共に、内側光の長波長部分と第１封止部からの光の短波長部分とが重なる範囲の波長に励起される蛍光体が含有されていることを特徴とする発光装置としたものである。
【００９１】
上記実施形態によれば、第１封止部の蛍光体による光の短波長部分が、第１封止部より外側に位置する第２封止部の蛍光体を励起する光となるため、第１封止部の蛍光体による光の短波長部分は損失となって減衰する。従って、発光波長の特性として、第１封止部による光の短波長部分と、この光に主波長が隣接する第１封止部より内側からの内側光の長波長部分とが重なり合う特性であっても、重複範囲を低下させることができる。
【００９２】
より好適な実施形態は、発光素子は、青色光を発光するものであり、第１封止部は、発光素子からの青色光を受けて緑色光を発光するものであり、第２封止部は、青色光と緑色光とを受けて赤色光を発光するものであることを特徴とする発光装置としたものである。
【００９３】
上記実施形態によれば、このような組み合わせとすることで、第１封止部からの緑色光の短波長部分は、第２封止部の赤色光を発光する蛍光体を励起する光となるため、緑色光の短波長部分は損失となって減衰する。従って、発光波長の特性として、第１封止部による緑色光の短波長部分と発光素子からの光の長波長部分との重複範囲を低下させることができる。
【００９４】
上記実施形態の発光装置を光源としたバックライトと、バックライトを背面側に配置した三原色のカラーフィルタが設けられた液晶パネルとを備えたことを特徴とするカラー液晶パネルとしてもよい。
【００９５】
このカラー液晶パネルにおいては、上記実施形態の発光装置をバックライトの光源とすることで、発光波長の特性が、第１封止部による緑色光の短波長部分と発光素子からの光の長波長部分との重複範囲を低下させることができる。
【００９６】
本実施の形態に係る発光装置を図面に基づいて説明する。図１５は本実施の形態に係る発光装置を示す平面図、図１６は図１５に示す発光装置のＡ−Ａ線断面図、図３は図１５に示す発光装置の底面図、図４は発光素子を示す断面図、図５は発光素子を示す平面図、図６は、発光素子とツェナーダイオードとの接続を示す回路図である。
【００９７】
図３，１５，１６に示すように、発光装置１は、発光素子２と、ツェナーダイオード３と、配線基板４と、封止部５と、光反射部６と、光拡散部７とを備えた発光色が白色のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）である。発光装置１は、約２ｍｍ×１．６ｍｍの矩形状で、厚みが約０．７５ｍｍに形成されている。
【００９８】
発光素子２は、基板２１と、ｎ型層２２と、活性層２３と、ｐ型層２４と、ｎ側電極２５と、ｐ側電極２６とを備え、主波長が４２５〜４７５ｎｍの範囲の青色光を発光するフリップチップタイプの発光ダイオードである。
【００９９】
基板２１は、ｎ型層２２、活性層２３、およびｐ型層２４から形成された半導体層を保持する役目を負う。材質としては、絶縁性のサファイアを用いることができる。しかし、発光効率や発光する部分が窒化ガリウム（ＧａＮ）を母材とすることから、ｎ型層２２と基板２１との界面での光の反射を少なくするために発光層と同等の屈折率を有するＧａＮやＳｉＣ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＮを用いるのが好適である。
【０１００】
発光層となるｎ型層２２と活性層２３とｐ型層２４は基板２１上に順次積層される。これらの発光層の材質は、窒化ガリウム系化合物であれば好ましい。具体的には、それぞれ、ｎ型層２２をＧａＮ、活性層２３をＩｎＧａＮ、ｐ型層２４をＧａＮとするなどである。なお、ｎ型層２２やｐ型層２４としては、ＡｌＧａＮやＩｎＧａＮを用いることもできる。また、ｎ型層２２と基板２１との間に、ＧａＮやＩｎＧａＮで形成したバッファ層を形成することも可能である。更に、例えば、活性層２３は、ＩｎＧａＮとＧａＮとを交互に積層した多層構造（量子井戸構造）とすることもできる。
【０１０１】
ｎ側電極２５は、基板２１上に積層したｎ型層２２と活性層２３とｐ型層２４の一部から、活性層２３とｐ型層２４を除去し、ｎ型層２２を露出させ、この露出させたｎ型層２２上に形成されている。なお、基板を導電性部材にした場合は、基板まで露出させ基板上に直接ｎ側電極２５を形成することもできる。
【０１０２】
ｐ側電極２６は、ｐ型層２４上に形成されている。つまり、活性層２３とｐ型層２４を除去し、ｎ型層２２を露出させることで、発光層とｐ側電極２６およびｎ側電極２５とは基板２１に対して同じ側の面に形成される。
【０１０３】
ｐ側電極２６は発光層で発した光を基板２１の側に反射するために反射率の高いＡｇやＡｌ、Ｒｈ等により形成された電極である。
【０１０４】
ｐ型層２４とｐ側電極２６の接触抵抗を小さくするためにｐ型層２４とｐ側電極２６の間にＰｔやＮｉ、Ｃｏ、ＩＴＯ等の電極層を形成するのが望ましい。また、ｎ側電極２５はＡｌやＴｉ等により形成することができる。ｐ側電極２６およびｎ側電極２５の表面には他の素子やワイヤとの接着強度を高めるためにＡｕやＡｌを用いることが望ましい。これらの電極は真空蒸着法、スパッタリング法などによって、形成することができる。
【０１０５】
発光素子２のサイズについては、光量を大きくするために、全面積が広い方がよく、好ましくは一辺が６００μｍ以上であることが望ましい。
【０１０６】
なお、発光素子２として、フリップチップタイプについて詳細を説明したが、他のタイプの発光素子でも用いることができる。
【０１０７】
本実施の形態では、保護素子としてツェナーダイオード３としているが、単にダイオードとしたり、コンデンサ、抵抗、またはバリスタとしたりすることができる。
【０１０８】
配線基板４は、絶縁基板４１に配線パターン４２が形成された基体として機能するプリント配線基板である。配線パターン４２は、搭載面側に形成された表面電極４２ａと、搭載面とは反対側となる面に形成された底面電極４２ｂと、表面電極４２ａおよび底面電極４２ｂを接続するスルーホール電極４２ｃとを備えている。絶縁基板４１は、ガラスエポキシ樹脂、ＢＴレジン（ビスマレイミドトリアジン樹脂系の熱硬化樹脂）、またはセラミック（アルミナ、窒化アルミ）基板とすることができる。
【０１０９】
封止部５は、発光素子２の周囲全体およびツェナーダイオード３の周囲全体に形成されている。封止部５は、樹脂もしくはガラスといった主材である透明媒体中に無機若しくは有機の蛍光体の粒状体を分散させたものである。封止部５は、発光素子を中心に順次覆う２つの封止部から構成されている。２つの封止部５は、内側に位置する第１封止部５１と、第１封止部５１より外側に位置する第２封止部５２とから形成されている。
【０１１０】
第１封止部５１には、主波長が隣接する発光素子２からの青色光に励起されることで、主波長が５１０〜５５０ｎｍ、望ましくは５２５〜５３０ｎｍの緑色に発光する蛍光体が含有されている。蛍光体としては、（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、（Ｓｒ，Ｃａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅなどが使用できる。
【０１１１】
第２封止部５２には、発光素子２からの光と第１封止部５１からの緑色光に励起されることで、主波長が６１０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下、望ましくは６４０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の赤色に発光する蛍光体が含有されている。蛍光体としては、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+、Ｓｒ2Ｓｉ5Ｎ3：Ｅｕ2+が使用できる。
【０１１２】
透明媒体としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂及びフッ素樹脂を主成分とする樹脂や、ゾルゲル法で作製されるガラス材料を用いることもできる。ガラス材料は硬化反応温度が摂氏２００度程度のものもあり、バンプや電極各部に用いる材料の耐熱性を考慮しても好適な材料と言える。
【０１１３】
光反射部６は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などの樹脂もしくはガラスといった主材である透明媒体中に発光素子２からの光を反射する粒状体を分散させたものである。光反射部６は、発光素子２およびツェナーダイオード３を封止する封止部５の天面を除く周囲面を囲うように形成されている。
【０１１４】
この光反射部６は、光を反射する粒状体である反射材として酸化チタンの粒子と分散剤とを液状樹脂に含有させたものを硬化させることで形成することができる。光反射部６を、粉体状の酸化チタンと分散剤とを液状樹脂に含有させたものを硬化させて形成することで、絶縁性を保ちつつ、反射機能を備えたものとすることができる。また、光反射部６を形成する際に、流動性を高めることを目的として、液状樹脂にチキソトロピー付与剤を添加してもよい。チキソトロピー付与剤としては、例えば、微粉末シリカ等が使用できる。
【０１１５】
なお、本実施の形態では、反射材として酸化チタンを使用しているが、酸化アルミや二酸化ケイ素、窒化ホウ素なども反射材として使用することが可能である。つまり、反射材は、絶縁性を有すると共に、反射機能を有する金属酸化物であれば、使用することが可能である。
【０１１６】
本実施の形態では、酸化チタンを含有させることで、絶縁性と、反射性とを兼ね備える光反射部６としているが、樹脂にＳｉＯ2を添加したり、他の金属酸化物を樹脂に混ぜたりして反射部としたりすることが可能である。
【０１１７】
光拡散部７は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などの樹脂もしくはガラスといった主材である透明媒体中に発光素子２からの光を拡散する粒状体を分散させたものである。光拡散部７は、封止部５と光反射部６とを含む天面全体に形成されている。発光素子２からの光を拡散する粒状体は、ＳｉＯ2の粒子が使用できる。
【０１１８】
次に、発光装置１をバックライトの光源としたカラー液晶装置を、図１７に基づいて説明する。
【０１１９】
カラー液晶装置１００は、発光装置１をバックライトの光源として配線基板１０１に縦列および横列に並べたものを、液晶パネル１０２の背面側に配置したテレビやカーナビゲーション装置などに使用される液晶表示装置である。液晶パネル１０２には、赤色、緑色および青色の３原色のカラーフィルタ１０３が液晶セル（図示せず）に対応させてドットマトリクス状に配置されている。カラーフィルタ１０３の赤色フィルタ１０３ａは、６００〜６７０ｎｍに最大透過率特性を有している。緑色フィルタ１０３ｂは、５１０〜５５０ｎｍに最大透過率特性を有している。青色フィルタ１０３ｃは、４２５〜４７５ｎｍに最大透過率特性を有している。本実施の形態では、バックライトとして導光板を備えていないが、発光装置１からの光が導光板を介して液晶パネル１０２に照射するように構成してもよい。
【０１２０】
以上のように構成された本実施の形態に係る発光装置の製造方法について、図１８から図２１に基づいて説明する。図１８〜図２０は、図１５に示す発光装置の製造方法の各工程を示す図である。なお、図１８（ａ）から図２０（ｄ）においては、１個分の発光装置のみ図示している。
【０１２１】
発光装置１を多数個取りするために、配線基板４が縦列および横列に連続的に並ぶ基板材１０を準備する（図１８（ａ）参照）。この基板材１０に形成された表面電極４２ａに、発光素子２およびツェナーダイオード３を順次搭載する（図１８（ｂ）参照）。
【０１２２】
次に、発光素子２およびツェナーダイオード３を封止する第１封止部５１となる第１蛍光体層１１を形成する。この第１封止部５１は、印刷法により形成すると時間が短く容易である。印刷法により封止部５を形成するときには、発光素子２とツェナーダイオード３との位置が開口した印刷版１２を被せ、緑色に発光する蛍光体を含有した樹脂またはガラスといった透明媒体を印刷版１２の開口部分に充填して硬化させる（図１８（ｃ）参照）。
【０１２３】
第１蛍光体層１１が硬化すると、第１蛍光体層１１の天面を平坦面とするために研磨機３０にて研磨する（図１８（ｄ）参照）。次に、第２封止部５２を形成するために第１蛍光体層１１を切削する。第１蛍光体層１１を切削する位置は、発光素子２とツェナーダイオード３との間と、印刷版１２（図１８（ｃ）参照）により端面となった発光素子２側の側面およびツェナーダイオード３側の側面である。これらの位置に対して第１蛍光体層１１の天面から配線基板４の搭載面に至るまで切削機３１にて切削する（図１９（ａ）参照）。この切削により発光素子２とツェナーダイオード３との間に溝が形成され、第１蛍光体層１１の両側面は平坦面となり、第１蛍光体層１１が第１封止部５１となる。
【０１２４】
次に、第１封止部５１上を含む全体に印刷版１３を被せ、赤色に発光する蛍光体を含有した樹脂またはガラスといった透明媒体を印刷版１３の開口部分に充填して硬化させて第２蛍光体層１４を形成する（図１９（ｂ）参照）。第２蛍光体層１４が硬化すると、第２蛍光体層１４の天面を平坦面とするために研磨機３０にて研磨する（図１９（ｃ）参照）。
【０１２５】
次に、光反射部６を形成するために第２蛍光体層１４を切削する。第２蛍光体層１４を切削する位置は、発光素子２とツェナーダイオード３との間と、印刷版１３（図１９（ｂ）参照）により端面となった発光素子２側の側面およびツェナーダイオード３側の側面である（図１９（ａ）参照）。これらの位置に対して第２蛍光体層１４の天面から配線基板４の搭載面に至るまで切削機３１にて切削する。この切削により発光素子２とツェナーダイオード３との間の第２蛍光体層１４に溝が形成され、第２蛍光体層１４の両側面は平坦面となり、第２蛍光体層１４が第２封止部５２となる。
【０１２６】
次に、第２封止部５２上を含む全体に印刷版１５を被せ、発光素子２からの光を反射する粒状体を分散させた樹脂またはガラスを充填して硬化させ反射層１６を形成する（図２０（ａ）参照）。
【０１２７】
そして、第２封止部５２が露出するまで反射層１６全体を研磨機３０にて研磨する。第２封止部５２の天面が露出するまで反射層１６が研磨されることで、反射層１６の残余が光反射部６となる（図２０（ｂ）参照）。予め、発光素子２とツェナーダイオード３との間の第２蛍光体層１４に溝を形成しておくことで、発光素子２の周囲全体を囲う光反射部６を形成することができるので、発光素子２から側方へ出射する光がツェナーダイオード３により邪魔されることなく光反射部６により反射させることができる。
【０１２８】
次に、研磨した第２封止部５２および光反射部６を含む全体が開口した印刷版１７を被せ、発光素子２からの光を反射する粒状体を分散させた樹脂またはガラスを充填して光拡散層１８を形成する（図２０（ｃ）参照）。
【０１２９】
次に、光拡散層１８の天面を研磨機３０にて研磨して平坦面とすることで光拡散層１８が光拡散部７となる（図２０（ｄ）参照）。そして、ダイサー３２にて基板材１０を縦方向および横方向に切断して個片とする（図２０（ｅ）参照）。このように作製することで、図３、１５，１６に示す発光装置１を得ることができる。
【０１３０】
次に、本実施の形態に係る発光装置の使用状態について、図３，１５，１６と、図２１に基づいて説明する。図２１は、図１５に示す発光装置の発光波長とカラーフィルタの透過波長との関係を示すグラフである。
【０１３１】
まず底面電極４２ｂから電圧を印加することで、スルーホール電極４２ｃおよび表面電極４２ａを介して発光素子２に電源が供給され、発光素子２が点灯する。
【０１３２】
発光素子２からの青色光は、第１封止部５１から第２封止部５２へ、直接進行する光と、光反射部６で反射して進む光となる。第１封止部５１では、内側光となる発光素子２からの青色光が第１封止部５１に含有された蛍光体を励起して緑色に波長変換される。第１封止部５１の蛍光体からの緑色光は、発光素子２からの青色光と共に、第２封止部５２へ進行する。
【０１３３】
第２封止部５２では、発光素子２からの青色光が第２封止部５２に含有された蛍光体を励起するだけでなく、第１封止部５１からの緑色光の４７０〜５３０ｎｍの短波長部分の光によっても励起して赤色光が発光される。
【０１３４】
つまり、緑色光の短波長部分が赤色光を発光する蛍光体の励起に利用されることで、第１封止部５１の蛍光体による緑色光の短波長部分は損失となって減衰する。従って、図１１に示す発光波長の特性として、第１封止部５１による緑色光の短波長部分と第１封止部より内側からの光となる発光素子２からの青色光の長波長部分との重複範囲を低下させることができる（図２１のハッチング部は重複しなくなった範囲を示す。）。
【０１３５】
緑色光の短波長部分と青色光の長波長部分との重複範囲が低下することで、所定波長範囲の緑色光として狭幅な特性が得られる。従って、この発光装置１をバックライトの光源とした図１７に示すカラー液晶装置１００では、緑色フィルタ１０３ｂを透過する光を、より狭い波長範囲とすることができるので、分光特性を向上させることができ、色合いがよく、コントラストのよい表示画面とすることができる。
【０１３６】
本実施の形態では、図１５に示すように青色光を発光する発光素子２、内側に位置する緑色光を発光する蛍光体を含有した第１封止部５１、および第１封止部５１より外側に位置し、赤色光を発光する蛍光体を含有した第２封止部５２により発光色を白色としているが、発光素子の発光色および蛍光体の発光色を他の組み合わせとすることもできる。例えば、発光素子が紫外線を発光するものとし、第１封止部に紫外線により緑色光を発光する蛍光体を含有させ、第２封止部に紫外線により赤色光を発光する蛍光体を含有させ、第１封止部の更に内側に第３封止部を設け、内側光となる紫外線により青色光に発光する蛍光体を含有させることで発光色を白色とすることも可能である。
【０１３７】
つまり、発光素子を中心に順次覆う封止部が２以上設けられているときに、内側に位置する封止部に含有される蛍光体の発光波長が、この封止部より外側に位置する封止部に、内側の封止部の蛍光体より発光波長が長い蛍光体が含有されていればよい。
【０１３８】
なお、本実施の形態では、カラー液晶装置を液晶表示装置としたが、液晶プロジェクタなどの投影装置としてもよい。
【０１３９】
（実施の形態３）
実施の形態３は、高い耐熱性を備えた封止材により発光素子を封止することで、高輝度化を図ることが可能な発光装置に関するものである。
【０１４０】
まず、本実施の形態の関連技術についてに説明する。
【０１４１】
発光素子を封止する封止材としてはエポキシ樹脂やシリコーン樹脂が使用されている。エポキシ樹脂は、取り扱いの容易性、成形性、コストの点で優れているものの、紫外線や青色光による黄変や、耐熱温度が低いという欠点がある。シリコーン樹脂は、エポキシ樹脂に比べ紫外線や青色光も強く、耐熱性にも優れているため、紫外線や青色光を発光して蛍光体の発光色との混色により白色を得るような発光素子の封止材として好適な材料である。
【０１４２】
このようなシリコーン樹脂を発光素子の封止材として使用している発光装置が、例えば、特許文献４に記載にされている。
【０１４３】
しかし、シリコーン樹脂は１５０℃以上となると、硬度の変化がおこり、亀裂が入ったり、崩れたりするなどの不具合が生じ始める。高輝度化が進む発光素子では、大電流を流すことで温度が１５０℃より上がってしまうことがある。シリコーン樹脂が高温度下に置かれると酸化してホルムアルデヒドの発生や低分子シロキサンの発生が起こる。それによりシリコーン樹脂の透過率も低下して透明度が失われてしまう。
【０１４４】
発光装置は、照明装置や表示装置の光源として、蛍光灯や電球と比べて長寿命であることや、省電力であることから、益々需要が増加することが予想され、更なる高輝度化が図られるものと予想される。
【０１４５】
そこで本願発明者らは、高い耐熱性を備えた封止材を用いて発光素子を封止すると高輝度化を図ることができることに想到し、本実施の形態に至った。
【０１４６】
ある好適な実施形態では、発光素子が封止材により封止された発光装置において、封止材は、組成式が、−（ＲｎＳｉＯ(4-n)/2）ｍ−（但し、式中Ｒはアルキル基であり、ｎ＝１，ｍは整数である。）で表される樹脂であることを特徴とする。
【０１４７】
上記実施形態によれば、組成式が、−（ＲｎＳｉＯ(4-n)/2）ｍ−（但し、式中Ｒはアルキル基であり、ｎ＝１，ｍは整数である。）で表される樹脂は、３００℃程度の高い耐熱性を有しているため、この樹脂を封止材とすることで、大電流を流すことで高輝度化を図った発光素子であっても、封止部における、高温環境下での酸化による透過率の低下や、劣化による黄変化や黒変化の発生を防止することができるので、継続的に点灯させることができる。
【０１４８】
別の好適な実施形態は、発光素子が封止材により封止された発光装置の製造方法において、発光素子を基体に搭載する工程と、発光素子に、組成式が、−（ＲｎＳｉＯ(4-n)/2）ｍ−（但し、式中Ｒはアルキル基であり、ｎ＝１，ｍは整数である。）で表される樹脂を溶剤に溶解させた封止材として、付与した後に硬化させて、発光素子を封止する封止層を形成する工程と、封止層に樹脂材を付与した後に硬化させて、少なくとも１以上の樹脂層を形成する工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法である。
【０１４９】
上記実施形態によれば、溶剤に溶解した状態の封止材は、硬化の際に溶剤が揮発して大きな体積変化が発生するが、封止層に樹脂材を滴下した後に硬化させて、少なくとも１以上の樹脂層を形成することで、減った体積を補うことができる。
【０１５０】
より好適な実施形態は、封止層を形成する工程は、発光素子からの光に励起されて発光する蛍光体を含有した封止材により封止層を形成することを特徴とする。
【０１５１】
上記実施形態によれば、封止層に蛍光体が含有されていれば、封止層を硬化する際に体積変化によって減容するので、分散していた蛍光体を、封止層の減容に伴い、発光素子の近くに寄せた状態とすることができる。従って、蛍光体を発光素子の周囲全体に凝集させたような状態で蛍光体層を形成することができるので、発光素子からの光を効率よく蛍光体まで到達させることできる。
【０１５２】
次に、本実施の形態に係る発光装置を図面に基づいて説明する。図２２は、本発明の実施の形態に係る発光装置の平面図である。図２３は、図２２に示す発光装置の断面図である。図２４は、図２２に示す発光装置の回路図である。図２５は、図２２に示す発光装置に用いられる発光素子の断面図である。図２６は、図２５に示す発光素子の平面図である。
【０１５３】
図２２および図２３に示すように、発光装置１００は、保護素子１１１と、発光素子１１２と、基体１１３と、樹脂封止部１１４とを備えている。
【０１５４】
保護素子１１１は、上面カソード電極１１１ａと上面アノード電極１１１ｂに発光素子１１２を導通搭載して、過度な電圧が発光素子１１２に印加しないよう、ｎ型のシリコン基板の一部にｐ型の半導体領域を設けたツェナーダイオードである。この保護素子１１１に発光素子１１２を搭載した状態の回路図を図２４に示す。本実施の形態では、保護素子１１１をツェナーダイオードＺとしたが、ダイオード、コンデンサ、抵抗、またはバリスタや、絶縁基板に配線パターンが形成されたプリント配線基板とすることも可能である。この保護素子１１１は、底面電極（図示せず）とワイヤ１１５とにより電源が供給される。
【０１５５】
図２５および図２６に示すように、発光素子１１２は、青色光を発光するフリップチップタイプの発光ダイオードで、基板１１２ａと、ｎ型層１１２ｂと、活性層１１２ｃと、ｐ型層１１２ｄと、ｎ側電極１１２ｅと、ｐ側電極１１２ｆとを備えている。
【０１５６】
基板１１２ａは、ｎ型層１１２ｂ、活性層１１２ｃ、およびｐ型層１１２ｄから形成された半導体層を保持する役目を負う。材質としては、絶縁性のサファイアを用いることができる。しかし、発光効率や発光する部分が窒化ガリウム（ＧａＮ）を母材とすることから、ｎ型層１１２ｂと基板１１２ａとの界面での光の反射を少なくするために発光層と同等の屈折率を有するＧａＮやＳｉＣ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＮを用いるのが好適である。
【０１５７】
発光層となるｎ型層１１２ｂと活性層１１２ｃとｐ型層１１２ｄは基板１１２ａ上に順次積層される。これらの発光層の材質は、窒化ガリウム系化合物であれば好ましい。具体的には、それぞれ、ｎ型層１１２ｂをＧａＮ、活性層１１２ｃをＩｎＧａＮ、ｐ型層１１２ｄをＧａＮとするなどである。なお、ｎ型層１１２ｂやｐ型層１１２ｄとしては、ＡｌＧａＮやＩｎＧａＮを用いることもできる。また、ｎ型層１１２ｂと基板１１２ａとの間に、ＧａＮやＩｎＧａＮで形成したバッファ層を形成することも可能である。更に、例えば、活性層１１２ｃは、ＩｎＧａＮとＧａＮとを交互に積層した多層構造（量子井戸構造）とすることもできる。
【０１５８】
ｎ側電極１１２ｅは、基板１１２ａ上に積層したｎ型層１１２ｂと活性層１１２ｃとｐ型層１１２ｄの一部から、活性層１１２ｃとｐ型層１１２ｄを除去し、ｎ型層１１２ｂを露出させ、この露出させたｎ型層１１２ｂ上に形成されている。なお、基板を導電性部材にした場合は、基板まで露出させ基板上に直接ｎ側電極を形成することもできる。
【０１５９】
ｐ側電極１１２ｆは、ｐ型層１１２ｄ上に形成されている。つまり、活性層１１２ｃとｐ型層１１２ｄを除去し、ｎ型層１１２ｂを露出させることで、発光層とｐ側電極１１２ｆおよびｎ側電極１１２ｅとは基板１１２ａに対して同じ側の面に形成される。
【０１６０】
ｐ側電極１１２ｆは発光層で発した光を基板１１２ａの側に反射するために反射率の高いＡｇやＡｌ、Ｒｈ等により形成された電極である。
【０１６１】
ｐ型層１１２ｄとｐ側電極１１２ｆの接触抵抗を小さくするためにｐ型層１１２ｄとｐ側電極１１２ｆの間にＰｔやＮｉ、Ｃｏ、ＩＴＯ等の電極層を形成するのが望ましい。また、ｎ側電極１１２ｅはＡｌやＴｉ等により形成することができる。ｐ側電極１１２ｆおよびｎ側電極１１２ｅの表面には他の素子やワイヤとの接着強度を高めるためにＡｕやＡｌを用いることが望ましい。これらの電極は真空蒸着法、スパッタリング法などによって、形成することができる。
【０１６２】
発光素子１１２のサイズについては、光量を大きくするために、全面積が広い方がよく、好ましくは一辺が６００μｍ以上であることが望ましい。
【０１６３】
なお、発光素子１１２として、フリップチップタイプについて詳細を説明したが、他のタイプの発光素子でも用いることができる。
【０１６４】
図２２および図２３に示すように、基体１１３は、直方体状に形成された基体本体１１３ａに凹部１１３ｂが設けられ、この凹部１１３ｂの底部に保護素子１１１および発光素子１１２が搭載されている。基体１１３には、金属膜で形成された底面カソード電極１１３ｖおよび底面アノード電極１１３ｗが、基体本体１１３ａの底面に設けられている。底面カソード電極１１３ｖは、保護素子１１１が搭載された基体本体１１３ａの搭載面Ｂ１上のワイヤ接続パターン１１３ｓと、スルーホール配線１１３ｘを介して導通接続している。また、底面アノード電極１１３ｗは、保護素子１１１と接続する搭載面Ｂ１上のダイボンド接続パターン１１３ｔと、スルーホール配線１１３ｙを介して導通接続している。
【０１６５】
基体本体１１３ａの凹部１１３ｂの内周壁面は、発光素子１１２からの光の進行方向に向かうに従って、開口面積が徐々に広くなる反射面１１３ｃに形成されている。ここで、基体１１３の反射面１１３ｃについて詳細に説明する。
【０１６６】
基体本体１１３ａは、例えば、ポリフタルアミド樹脂であるアモデル（登録商標）で形成することができる。基体本体１１３ａをポリフタルアミド樹脂とした場合には、凹部１１３ｂの内周壁面である反射面１１３ｃを、二酸化珪素膜や、アルミ膜または銀膜上に二酸化珪素膜を形成した２層膜とした密着面とすることができる。
【０１６７】
基体本体１１３ａは、ポリフタルアミド樹脂とする以外に、セラミックとすることができる。基体本体１１３ａをセラミックとした場合には、反射面１１３ｃを二酸化珪素膜や、銀膜上に二酸化珪素膜を形成した２層膜とする以外に、何も膜を付与せずセラミックの表面を密着面とすることができる。
【０１６８】
反射面１１３ｃを二酸化珪素膜とするときには、スパッタリングにより成膜することができる。また、アルミ膜または銀膜は、蒸着により成膜することができる。
【０１６９】
樹脂封止部１１４は、第１樹脂封止部１１４ａ（封止層）と第２樹脂封止部１１４ｂ（樹脂層）とで構成されている。第１樹脂封止部１１４ａは、アルコキシシラン樹脂であり、組成式が、−（ＲｎＳｉＯ(4-n)/2）ｍ−（但し、式中Ｒはアルキル基であり、ｎ＝１，ｍは整数である。）で表される封止材を硬化させることで形成されている。第１樹脂封止部１１４ａは、発光素子１１２の周囲全体を覆うことで封止している。この第１樹脂封止部１１４ａは、粘度調整材として二酸化珪素を含有している。
【０１７０】
本実施の形態では、第１樹脂封止部１１４ａに発光素子１１２からの光に励起され波長を変換する蛍光体１１４ｘ（図２２では図示せず）が含有されている。発光素子１１２は青色に発光するので、この蛍光体１１４ｘを青色の補色となる黄色に発光するものとすれば、青色と黄色とが混色することで、第１樹脂封止部１１４ａを白色に発光させることができる。この蛍光体１１４ｘとしては、希土類ドープ窒化物系、または希土類ドープ酸化物系の蛍光体が好ましい。より具体的には、希土類ドープアルカリ土類金属硫化物、希土類ドープガーネットの(Ｙ・Ｓｍ)3(Ａｌ・Ｇａ)5Ｏ12：Ｃｅや（Ｙ0.39Ｇｄ0.57Ｃｅ0.03Ｓｍ0.01）3Ａｌ5Ｏ12、希土類ドープアルカリ土類金属オルソ珪酸塩、希土類ドープチオガレート、希土類ドープアルミン酸塩等が好適である。また、珪酸塩蛍光体（Ｓｒ1-a1-b2-xＢａalＣａb2Ｅｕx）2ＳｉＯ4やアルファサイアロン（α−ｓｉａｌｏｎ:Ｅｕ）Ｍｘ(Ｓｉ，Ａｌ)12(Ｏ，Ｎ)16を黄色発光の蛍光体材料として用いても良い。
【０１７１】
第２樹脂封止部１１４ｂは、第１樹脂封止部１１４ａ上にカバー層として配置されることで、第１樹脂封止部１１４ａと外部との間に設けられている。この第２樹脂封止部１１４ｂは、第１樹脂封止部１１４ａと同じ樹脂でもよいが、硬化させた際の体積変化が大きいので、例えばシリコーン樹脂とすることができる。第２樹脂封止部１１４ｂをシリコーン樹脂で形成すると、吸湿性により水分を含んでも発光素子１１２は第１樹脂封止部１１４ａにより封止されているため問題はない。
【０１７２】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法について、図２７に基づいて説明する。図２７（Ａ）から同図（Ｅ）は、図２２に示す発光装置の各製造工程を示す図である。
【０１７３】
まず、保護素子１１１を導通搭載した基体１１３に、発光素子１１２を搭載する搭載工程を行う。そして、保護素子１１１および発光素子１１２を搭載した基体１１３の凹部１１３ｂに、蛍光体を含有した封止材を滴下して充填する封止工程を行う（図２７（Ａ）参照）。
【０１７４】
次に、封止材が充填された基体１１３を加熱炉へ入れ、封止材を硬化させる（図２７（Ｂ）参照）。封止材は、アルコキシシラン樹脂が溶剤に溶解した状態のものなので、硬化することで溶剤が揮発して大きく減容する（図２７（Ｃ）参照）。
【０１７５】
硬化することで第１樹脂封止部１１４ａとなった封止材が減容することで、分散していた蛍光体１１４ｘを発光素子１１２の近くに寄せた状態とすることができる。例えば、樹脂封止部１１４全体に均等に蛍光体が分散していると、樹脂封止部１１４の上層に位置する蛍光体は、発光素子１１２から遠いため、樹脂封止部１１４内を進行することにより発光強度が減衰した光が到達する。しかし、封止材が減容することで形成された第１樹脂封止部１１４ａでは、蛍光体１１４ｘが発光素子１１２の周囲全体に凝集したような状態とすることができるので、発光素子１１２からの光を少ない減衰で蛍光体１１４ｘまで到達できる。従って、発光素子１１２からの光を減衰度合いを少なく、かつ効率よく蛍光体１１４ｘまで到達させることできる。
【０１７６】
このようにして第１樹脂封止部１１４ａが形成されると、例えば、シリコーン樹脂をポッティングにより、凹部１１３ｂの開口面まで第１樹脂封止部１１４ａ上に充填する（図２７（Ｄ）参照）。
【０１７７】
シリコーン樹脂を充填して硬化させることで第２樹脂封止部１１４ｂを形成する（図２７（Ｅ）参照）。第１樹脂封止部１１４ａを形成する封止材は、溶剤に溶解した状態なので硬化の際に溶剤が揮発して大きな体積変化が発生するが、第１樹脂封止部１１４ａに樹脂材を滴下した後に硬化させて、第２樹脂封止部１１４ｂを形成することで、減った体積を補うことができる。
【０１７８】
シリコーン樹脂は揮発性の溶剤に溶解されていないので、熱硬化させても体積変化は少ない。従って、凹部１１３ｂの開口面まで充填することで、基体１１３の上面と第２樹脂封止部１１４ｂの上面とをほぼ一致させた平面とすることができるので、発光装置１００をコレットにより搬送するときでも、発光装置１００の上面を安定した吸着面とすることができる。
【０１７９】
このように、本実施の形態に係る発光装置１００では、第１樹脂封止部１１４ａを形成する封止材の組成式が、−（ＲｎＳｉＯ(4-n)/2）ｍ−（但し、式中Ｒはアルキル基であり、ｎ＝１，ｍは整数である。）で表される樹脂としているので、大電流を流すことで高輝度化を図った発光素子１１２であっても、第１樹脂封止部１１４ａが劣化して黄変化や黒変化することなく継続的に点灯させることができる。
【０１８０】
（実施の形態４）
実施の形態４に係る発光装置を図２８および図２９に基づいて説明する。図２８は、本実施の形態に係る発光装置を示す平面図である。図２９は、図２８に示す発光装置の断面図である。なお、本実施の形態では、発光素子は図２２および図２３に示すものと同じ構成のものが使用できるので、図２８および図２９において同符号を付して説明を省略する。
【０１８１】
図２８および図２９示す発光装置２００は、矩形状のプリント配線基板である基体２２１上に、保護素子２２２と発光素子１１２とが搭載されている。基体２２１は、セラミックにより形成された基体本体２２１ａの底面に、金属膜で形成された底面カソード電極２２１ｖと底面アノード電極２２１ｗとが設けられている。底面カソード電極２２１ｖは、保護素子２２２および発光素子１１２が搭載された基体本体２２１ａの搭載面Ｂ２上の上面カソード電極２２１ｓに、スルーホール配線２２１ｘを介して導通接続している。また、底面アノード電極２２１ｗは、搭載面Ｂ２上の上面アノード電極２２１ｔに、スルーホール配線２２１ｙを介して導通接続している。保護素子２２２と発光素子１１２とは、この上面カソード電極２２１ｓと上面アノード電極２２１ｔとを跨ぐように、アノードおよびカソードの極性を合わせて導通接続している。
【０１８２】
保護素子２２２は、ツェナーダイオードであり、実施の形態３に係る発光装置にて用いられている保護素子１１１（図２２および図２３参照）と同じ機能のものである。異なる点は、保護素子２２２の底面に電極（図示せず）が設けられ、発光素子１１２とは基体２２１上に形成された上面カソード電極２２１ｓと上面アノード電極２２１ｔとによって接続されているところである。
【０１８３】
そして、発光素子１１２は、第１樹脂封止部２２３により封止されている。第１樹脂封止部２２３により封止された発光素子１１２は、保護素子２２２と共に第２樹脂封止部２２４により封止されている。
【０１８４】
第１樹脂封止部２２３は、粘度調整材としての二酸化珪素（図示せず）と蛍光体２２３ｘとを含有した封止材により形成されている。この封止材は、実施の形態３と同様に、アルコキシシラン樹脂であり、組成式が、−（ＲｎＳｉＯ(4-n)/2）ｍ−（但し、式中Ｒはアルキル基であり、ｎ＝１，ｍは整数である。）で表される樹脂である。
【０１８５】
この第１樹脂封止部２２３は、基体２２１に発光素子１１２を搭載した後に、発光素子１１２の周囲全体を囲う周壁となる開口が形成された印刷版を配置し、この開口に前記封止材を充填してスキージ等で均すことで成型するスクリーン印刷法により形成することができる。
【０１８６】
この印刷版は、減容度合いを考慮して開口面積が調整されている。
【０１８７】
第２樹脂封止部２２４は、第１樹脂封止部１１４ａと同じ樹脂でもよいが、硬化させた際の体積変化が大きいので、例えば、実施の形態１と同様に、シリコーン樹脂とすることができる。
【０１８８】
この第２樹脂封止部２２４は、第１樹脂封止部２２３を形成した後に、基体２２１の周囲全体を囲う周壁となる開口が形成された印刷版を配置し、この開口に樹脂を充填してスキージ等で均すことで成型するスクリーン印刷法により形成することができる。
【０１８９】
このように、基体２２１を矩形状のプリント配線基板とした発光装置２００であっても、発光素子１１２を封止する第１樹脂封止部２２３を、封止材の組成式が、−（ＲｎＳｉＯ(4-n)/2）ｍ−（但し、式中Ｒはアルキル基であり、ｎ＝１，ｍは整数である。）で表される樹脂により形成することで、大電流を流すことで高輝度化を図った発光素子１１２であっても、第１樹脂封止部２２３が劣化して黄変化や黒変化することなく継続的に点灯させることができる。
【０１９０】
また、スクリーン印刷法により第１樹脂封止部２２３を形成する場合でも、熱硬化させることで封止材が減容することで、封止材の中で分散した状態の蛍光体２２３ｘを、発光素子１１２の周囲全体に凝集させたような状態で第１樹脂封止部２２３を形成することができるので、発光素子からの光を効率よく蛍光体まで到達させることできる。
【０１９１】
以上、実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本実施の形態では、樹脂封止部を，第１樹脂封止部１１４ａ，２２３と、第２樹脂封止部１１４ｂ，２２４との２層構造としているが、発光素子１１２側の樹脂層をアルコキシシラン樹脂とすれば、他の樹脂層はシリコーン樹脂など他の樹脂材と使用して、必要に応じて１以上の樹脂層を形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１９２】
本発明は、蛍光体が含有され、発光素子を封止する封止部が容易に形成でき、かつ色むらが少ないので、発光素子を封止する封止部に蛍光体が含有された発光装置に好適である。
【符号の説明】
【０１９３】
１                  発光装置
２                  発光素子
３                  ツェナーダイオード
４                  配線基板
５                  封止部
６                  光反射部
７                  光拡散部
１０                基板材
１１                蛍光体層
１２，１３，１５    印刷版
１４                反射層
１６                光拡散層
２１                基板
２２                ｎ型層
２３                活性層
２４                ｐ型層
２５                ｎ側電極
２６                ｐ側電極
３０                研磨機
３１                切削機
３２                ダイサー
４１                絶縁基板
４２                配線パターン
４２ａ              表面電極
４２ｂ              底面電極
４２ｃ              スルーホール電極
５１                第１封止部
５２                第２封止部
１００              発光装置
１１１              保護素子
１１１ａ            上面カソード電極
１１１ｂ            上面アノード電極
１１２              発光素子
１１２ａ            基板
１１２ｂ            ｎ型層
１１２ｃ            活性層
１１２ｄ            ｐ型層
１１２ｅ            ｎ側電極
１１２ｆ            ｐ側電極
１１３              基体
１１３ａ            基体本体
１１３ｂ            凹部
１１３ｃ            反射面
１１３ｓ            ワイヤ接続パターン
１１３ｔ            ダイボンド接続パターン
１１３ｖ            底面カソード電極
１１３ｗ            底面アノード電極
１１３ｘ            スルーホール配線
１１３ｙ            スルーホール配線
１１４              樹脂封止部
１１４ａ            第１樹脂封止部
１１４ｂ            第２樹脂封止部
１１４ｘ            蛍光体
１１５              ワイヤ
２００              発光装置
２２１              基体
２２１ａ            基体本体
２２１ｓ            上面カソード電極
２２１ｔ            上面アノード電極
２２１ｖ            底面カソード電極
２２１ｗ            底面アノード電極
２２１ｘ            スルーホール配線
２２１ｙ            スルーホール配線
２２２              保護素子
２２３              第１樹脂封止部
２２３ｘ            蛍光体
２２４              第２樹脂封止部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011021402.tif 000008
【図４】
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【図５】
2011021402.tif 000010
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2011021402.tif 000016
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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